基于IIS通路探讨六味地黄丸“三补”药组对AD模型秀丽线虫的神经保护作用
结题报告
批准号:
81704132
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
许湘
依托单位:
学科分类:
H3116.中医老年病学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
尹漾阳、李立、丁莉、章程鹏、程雪、周玲、龙清华
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中文摘要
肾虚是AD病机之本。补肾名方六味地黄丸在临床应用广泛,其中熟地、山茱萸、山药被谓之方中“三补”。“三补”各单味药有延缓衰老和神经保护作用,但配伍作用机制尚不清楚。秀丽线虫寿命短,基因序列明确,有相关AD模型、IIS通路突变体供研究使用。脑内的IIS通路异常可出现在AD早期,并通过影响Aβ毒性、Tau蛋白过度磷酸化在AD的病理形成、发展中起重要作用。我们前期研究发现,六味地黄丸方可能通过调控IIS通路延长线虫寿命。为进一步探讨其药效机制,本项目拟从AD模型线虫表现型变化入手,应用免疫荧光染色、实时荧光定量PCR、免疫印迹等技术逐步锁定“三补”作用靶点,通过IIS通路相关突变体线虫实验初步证实;并进一步对AD模型线虫进行靶基因RNA干扰,探析“三补”调控IIS通路与AD病理的相关性,阐释其神经保护的作用机制,为相关补肾抗衰中药复方在临床上的应用提供科学依据。
英文摘要
Kidney deficiency is essential in AD pathogenesis. The famous kidney-reinforcing formula, Liuwei Dihuang Pill, has a wide clinical application. Among the herbs that compose the time honored formula, Prepared rehmannia root, Cornus officinalis and Rhizoma dioscoreae are named " three supplement methods" of the formula. They exert anti-aging and neuroprotective effects respectively, but the mechanisms of co-use of them are still undetermined. C. elegans has short lifespan with clear genetic background. Relevant AD model nematode and Insulin/IGF-1 signaling (IIS) pathway mutant options are available for research. The IIS pathway may appear abnormal in early stage of AD. It plays an important role in the formation and development of AD via interacting with β-amyloid toxicity and Tau hyperphosphorylation. Our previous studies observed the anti-aging effect on C.elegans with Liuwei Dihuang Pill. For furthering exploring the underlying mechanisms, this study will observe the changes of phenotype of AD model nematode to target the site in which the "three supplement methods" effect via immunofluorescent staining, real-time fluorescent quantitative PCR, Western blotting, and make initial verification by using IIS pathway relevant transgenic C.elegans. For elucidating the neuroprotective mechanisms of the " three supplement methods ", this study will further interfering RNA of target gene of AD model nematode for investigating the correlation of " three supplement methods " regulating IIS pathway and AD pathology. The outcomes of this study aim at providing scientific basis for clinical use of relevant compound functioning in tonifying kidney with anti-aging effect.
本项目选择了多种线虫,如N2、CL4176、GR1352,及AD相关细胞模型N2a/APP695swe细胞,针对IIS通路相关基因,采用行为学、寿命实验、实时荧光定量PCR、ELISA、Western blot、激光共聚焦等研究手段,探讨了“三补”药组减轻Aβ毒性、降低Tau蛋白过度磷酸化水平的神经保护作用机制,已按计划完成研究任务。主要包括:(1)利用线虫将无食物和NaCl联系起来的行为学方法,发现“三补”药组可以改善线虫的学习记忆。(2)通过寿命实验发现“三补”药组可延长线虫寿命,延缓衰老。(3)通过瘫痪缓解实验,发现“三补”药组可缓解CL4176线虫体内Aβ聚集对肌肉的毒性作用;Western blot及ELISA分析发现,“三补”药组可通过减少APP蛋白含量和Aβ的沉积而减轻Aβ毒性。(4)Western blot分析发现,“三补”药组可降低Tau蛋白过度磷酸化水平。(5)通过检测线虫体内ROS、MDA水平,SOD、CAT活性,应用实时荧光定量PCR方法检测线虫sod-3、gst-4基因表达变化,发现“三补”药组可能通过抗氧化应激减轻Aβ毒性;采用实时荧光定量PCR方法检测IIS 通路相关基因表达变化,发现“三补”药组能不同程度降低ins-7、daf-2、age-1、pdk-1、akt-1、sgk-1、hcf-1基因表达水平,提高daf-18、daf-16、skn-1基因表达水平;Western blot分析发现“三补”药组可降低Akt-1磷酸化水平;daf-16入核实验发现“三补”药组可促使DAF-16从细胞质转移至细胞核内。以上结果显示,“三补”药组可能通过调控IIS通路对衰老及AD有神经保护作用。Western blot分析还发现“三补”药组可提高Cleaved caspase-3蛋白含量,推测其可能通过激活Caspase-3而促进AD病理细胞的凋亡。(6)网络药理学研究推断“三补”药组可能是六味地黄丸的主要药效组成部分,与AD高度相关的靶点基因有5个(AKT1、TP53、VEGFA、CASP3、JUN)(7)利用上述野生型及AD模型线虫,发现其它含“三补”药组的中药复方也具有延长寿命及神经保护作用。本项目的完成为相关补肾抗衰中药复方在临床上的应用提供科学依据,并进一步推动了秀丽线虫模型在中药领域的应用。
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DOI:--
发表时间:2018
期刊:时珍国医国药
影响因子:--
作者:周玲;王平;蔡铭;许湘
通讯作者:许湘
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